UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE

"CAROL DAVILA"

FACULTATEA DE MEDICINĂ DENTARĂ

SCOALA DOCTORALA

Teza de Doctorat

Rezumat

Consideratii clinice privind restaurarile orale

complexe pe implanturi

Conducator de doctorat:

Prof. Univ. Dr. Patrascu Ion

Student-doctorand:

Dr. Oprea Monica

Bucuresti

2017

- 2 -

Partea generala

Capitolul I

Caracterticile clinice ale edentatiei partiale si totale............................................................3

Capitolul al II-lea

Biomateriale utilizare in reabilitarea orala complexa...........................................................6

Conceptul de biocompatibilite in implantologie.....................................................................7

Rolul biomaterialului în procesul de integrare tisulară...........................................................7

Capitolul al III-lea

Principii estetice utilizate în reabilitarea orală complexa.....................................................9

Pozitia si directia implantului.................................................................................................9

Caracteristici ale tesuturilor moi gingivale...........................................................................10

Morfologie dintilor................................................................................................................10

Caracteristici faciale....................................................................................................... .......11

Capitolul al IV-lea Concepte biomecanice privind restaurarile orale complexe................................................12

Forta aplicata implanturilor dentare .....................................................................................12

Relatia stres – tensiune..........................................................................................................13

Partea personala

Capitolul al V-lea

Evaluarea clinică a materialelor de aditie osoasă

Studiu clinic asupra remodelarii osoase alveolare postextractionale.................................14

Cone-beam computer tomograf............................................................................................15

Concluzii...............................................................................................................................15

Capitolul al VI-lea

Studii in vivo privind osteointegrarea implanturilor din titan-niobiu in reabilitarile orale

complexe............................................................................................................................. ..15

Introducere.................................................................................................................. ..........15

Material si Metoda................................................................................................................15

Protocol Operator.............................................................................................. ....................16

Analiza SEM, EDAX............................................................................................................16

Discutii, Concluzii.................................................................................................................17

Osteointegrarea implanturilor din Ti-Zr – O nouă perspectivă în implantologia

orală......................................................................................................................................18

Introducere.................................................................................................................. ..........18

Material si metoda.................................................................................................... .............19

Concluzii...............................................................................................................................19

Concluzii...............................................................................................................................20

Bibliografie...........................................................................................................................22

- 3 -

Partea generala

Capitolul I

Caracterticile clinice ale edentatiei partiale si totale

In acest capitol al partii generale sunt descrise caracteristicile clinice ale ofertei osoase pre-

implantare cu accentuarea parametrilor necesari a fi respectati in situatia inserarii de implanturi

endo-osoase si a incarcarii acestora cu restaurari protetice fixe sau mobilizabile.

Termenul biomaterial a fost definit ca “o substanță inertă din punct de vedere sistemic și

farmaceutic, destinată pentru implantare sau încorporare în sistemele “vii”.

Succesul implanturilor dentare depinde de multi factori, in aceasta multitudine distingandu-

se doi esentiali: cunostintele/ experienta practicianului cat si densitatea/ volumul tesutului osos

restant. La acestea din urma se adauga doleantele pacientului, modalitatea de protezare si

variantele de obtinere a unei estetici corespunzatoare. Prezenta dintilor adiacenti faciliteaza

determinarea planului de ocluzie a viitoarei protezari conjuncte prin fabricarea initiala a unei

restaurari provizorii. In lipsa reperelor dentare, insertia implanturilor se va realiza in functie de

volumul osos. Decizia terapeutica de insertie a implantului a suferit modificari de-a lungul

timpului, in prezent aceasta facandu-se in functie de posibilitatile de protezare ulterioara.

In 1913 Greenfield1 remarca importanta osului restant anterior insertiei implanturilor dentare.

Atwood descrie rata de rezorbtie mandibulara in zona posterioara ca fiind de patru ori mai

rapida decat cea din zona anterioara; conform studiului, persoanele de sex feminin ar prezenta

o resorbtie mai rapida in primii doi ani postextractional, iar rata de resorbtie osoasa ar fi mult

mai accentuata in primul an dupa aplicarea unei restaurari protetice total mobilizabile.

Comparand ratele de resorbtie dintre osul maxilar si cel mandibular, s-a concluzionat ca zona

anterioara maxilara prezinta o rata mai mica de resorbtie decat zona anterioara mandibulara;

chiar daca dimensiunea osoasa in zona anterioara mandibulara este de aprox. doua ori mai mare

decat cea din zona anterioara maxilara, o diferenta clara de volum osos intre cele doua zone nu

va fi vizibila, deoarece zona anterioara mandibulara inregistreaza o rata de resorbtie mai rapida.

Extractia dentara influenteaza morfologia crestei edentate atat prin tehnica chirurgicala aleasa

(extractie simpla vs. alveolotomie) cat si prin pierderea dintelui, stiut fiind faptul ca dintii

- 4 -

reprezinta centre osteogenice. Avand in vedere grosimea redusa a compactei osoase vestibulare

maxilare, cat si dispozitia ei discontinua (fenestratii/ dehiscente), in urma extractiei dentare in

zona anterioara inaltimea crestei se va reduce dramatic; astfel varful crestei edentate maxilare

se va deplasa spre palatinal, iar varful crestei edentate mandibulare spre lingual. Mandibula

avand o corticala vestibulara mai groasa, va suferi modificari resorbtive mult mai putin

accentuate comparativ cu maxilarul. Consecutiv, resorbtia acestuia din urma va continua spre

palatinal, in timp ce resorbtia osului mandibular se va realiza cu aspect de vestibularizare2, 3.

Cea mai mare rata de rezorbtie este intalnita in zona posterioara maxilara. In urma extractiei

dentare, sinusul maxilar sufera un proces de pneumatizare si consecutiv marindu-se volumul

acestuia; in aceste situatii se indica frecvent augmentarea osoasa a zonei simultan cu o tehnica

chirurgicala de elevare a podelei sinusului maxilar, anterior insertiei implanturilor dentare.

Volumului osos restant ii este evaluata inaltimea, latimea, spatiul protetic disponibil si

orientarea osului alveolar. Alegerea locului de insertie si directia implantului se va realiza

pornind de la planul restaurarii protetice ulterioare, tinand cont in acelasi timp de posibilitatile

obtinerii unei osteointegrari optime a implanturilor. Metoda de insertie implantara in zone cu

tesut osos rezidual optim d.p.d.v. al inaltimii/ latimii, fara a se tine cont de restaurarea protetica

ulterioara este insotita de multe ori de esecuri la adaptarea componentelor (implant – bont

protetic – supraprotezare). Odata cu dezvoltarea suprafetei implanturilor si cu progresul

tehnicilor de aditie osoasa intr-o maniera predictibila, s-au putut compensa diferentele dintre

cazurile ideale si realitate inca din faza preimplantara, scazand suprasolicitarea ce aparea

invariabil asupra componentelor protetice si crescand gradul de satisfacte estetica a pacientilor.

Ca regula generala, distanta necesara intre corpul implanturilor dentare si alte elemente

importante din vecinatate va trebui sa fie de 1.5-2mm. Exceptie de la aceasta regula fac:

corticala sinusului maxilar si marginea inferioara a mandibulei in zona anterioara. Una din

consecintele nerespectarii acestei reguli poate fi de natura infectioasa, intrucat nu mai exista o

delimitare osoasa intre cele doua entitati (implant, sinus maxilar/ spatiu periodontal).

Caracteristicile geometrice de baza ale unui implant sunt lungimea si diametrul.

Factorii tratati in acest capitol sunt clasificati dupa cum urmeaza:

Lungimea implanturilor

Diametrul implanturilor

Inaltimea osoasa restanta

Latimea osoasa

Lungimea mezio-distala

- 5 -

Angulatia osului alveolar

Spatiul protetic vertical

Diviziunea A

Diviziunea B

Diviziunea C

Diviziunea D

Densitatea osoasa si importanta sa in planul protetic

Clasificarea densitatii osoase

Restaurarile protetice pe implanturi

Modalitati de evaluare a dimensiunii verticale de ocluzie

Linia buzelor

Relatia mandibulo-maxilara

Spatiul protetic vertical

- 6 -

Capitolul al II-lea

Biomateriale utilizare in reabilitarea orala complexa

Acest capitol trateaza originea biomaterialelor utilizate in restaurarile orale complexe

punand accentul pe evolutia conceptului de biocompatibilitate.

Restaurarea functiei estetice este un aspect fundamental al reabilitării orale. Cavitatea

bucală este o parte integrantă a feţei. Prin urmare, morfologia, pozitia dintilor si a tesuturilor

moi adiacente acestora influenteaza in mod direct estetica faciala.

Conceptul de biocompatibilitate în implantologia orală

Biocompatibilitatea reprezintă capacitatea unui material de a induce un răspuns

corespunzator al gazdei, în cazul unei aplicaţii specifice 14, definiţie acceptată ISO

(International Standards Organization), FDA (Food and Drug Administration of USA) şi

ASTM (American Society for Testing and Materials).

La baza realizarii designului implantului dentar, criteriul il constituie selectia materialului

component al acestuia, stiut fiind ca „succesul utilizării unui biomaterial, depinde în principal

de reacţia organismului uman la implant“. Conform principiului biocompatibilitatii, consecutiv

insertiei implantului dentar in tesuturile osoase maxilare, intreg ansamblul „implant-tesut osos”

va forma un sistem integrat, stabil și durabil capabil sa ofere siguranţa si predictibilitate din

punct de vedere biologic si performanţa funcţională. Astfel, biocompatibilitatea materialelor

este analizata in functie de caracteristicile mediilor biologice in care acestea sunt inserate.

Testele in vitro de evaluare a biocompatibilitatii sunt greu de apreciat si limitate din cauza

absentei complexitatii factorilor umorali si celulari de aparare prezenti in organismele vii;

astfel, unele substanţe prezente în concentraţii extrem de reduse pot fi aparent inofensive in

testele pe culturi celulare; pe de alta parte, aceeasi concentratie poate avea un efect degradant

ridicat in tesuturile vii.

Rolul biomaterialului în procesul de integrare tisulară. Relația între

biocompatibilitatea materialului şi procesul de integrare osoasă a

implantului

Procesul de integrare osoasă în implantologia orală depinde de tipul de implant si de

caracteristicile intrinseci ale biomaterialului constituent.

- 7 -

Avand in vedere acesti doi factori este general acceptat ca implanturile endo-osoase se pot

clasifica ca fiind:

1. osteoacceptate – se realizeaza un contact intim direct intre implant si peretele osos al

neoalveolei.

2. osteotolerate – implantul inserat este continut intr-o capsula fibroasa interpusa între

suprafaţa implantului şi ţesutul osos periimplantar.

Integrarea implanturilor dentare inserate in tesutul osos este clasificata astfel:

1. integrarea fibroasă – contactul dintre țesutul osos-implant, cu interpoziții de țesut dens

sub formă de colagen între os și suprafața implantului; fibrele colagene preimplantare

nu funcționează asemănător ligamentului parodontal; desi initial s-a considerat ca

tesutul fibros permite integrarea implantului in tesutul osos, acest lucru nu mai este

valabil astazi.

2. integrarea osoasă - contact direct între os și suprafața implantului fără interpoziția

vreunui alt țesut. Branemark susține că în perioada de 4-6 luni de la inserarea

implantului în os fără încărcare protetică se formează osul nou preimplantar; absența

țesutului conjunctiv de la nivelul interfeței os-implant este cheia succesului clinic în

implantologia endoosoasă,

Biointegrarea implantului este recunoscuta ca prezenta unui contact între os și suprafața

implantului prin intermediul unui strat de proteoglicani de 20-30A0; menținerea sanatatii

tesutului osos perimplantar este influențată de starea tesutului gingival.

Un implant este acceptat și își îndeplinește rolul său în organism în funcție de o serie de factori

care guvernează reacţia globală a organismului, dintre care primordial este materialul din care

este realizat.

- 8 -

Capitolul al III-lea

Principii estetice utilizate în reabilitarea orală complexa

Functia estetica este abordata in capitolul al III-lea al partii generale scotand in

evidenta principii de lucru pentru atingerea acestui deziderat. Sunt descrise atat caracteristici

functionale ale implanturilor endo-osoase cat si etapele de lucru anterior reabilitarii protetice.

Ingineria biomedicala si principiile aplicarii acesteia asupra sistemelor vii a dus la

deschiderea de noi orizonturi in ceea ce priveste diagnosticarea si planificarea individuala a

tratamentului pacientului cat si in vindecarea si in procesul de ingrijire a acestuia. Un aspect al

acestui domeniu (biomecanica) se refera la reactia tesuturilor biologice la biomaterialul care

actioneaza asupra lor, in momentul in care acesta isi exercita functia. In biomecanica,

instrumentele si metodele ingineriei mecanice aplicate au sarcina de a cauta legaturile structura-

functie in cadrul materialelor vii. In tehnologia de fabricare a restaurarilor protetice,

implanturilor si a designului preparatiilor au aparut progrese ca urmare a optimizarii designului

mecanic in teorie si practica.

Componentele estetice evaluate in reabilitarea functiei estetice sunt:

1. Poziţia si directia implantului

2. Caracteristici ale tesuturilor moi gingivale

3. Morfologia dinţilor

4. Caracteristici faciale

1. Pozitia si directia implantului

Insertia unui implant in maxilarul anterior ar trebui sa tina cont de cele trei planuri de

referinta: mezio-distal, vestibulo-oral si vertical24. De regula, in sens mezio-distal, implantul ar

trebui inserat in centru, lasand cantitati egale de os interproximal catre fiecare dinte vecin.

Implantul inserat in locul incisivului central maxilar este pozitionat usor spre zona distala a

acestui spatiu, tinand cont de dimensiunile gaurii incisive. Daca nu se tine cont de variatii

anatomice a acestei formatiuni anatomice, insertia implantului catre linia mediana poate avea

ca rezultate o punga parodontale adevarate cu valori ale parodontometriei de 10 mm sau mai

mult pe suprafata mezio-palatinala a implantului. Pentru a evita consecintele insertiei

- 9 -

mezializate a implantului in aceasta zona, se poate recurge la folosirea unui implant cu diametru

mai redus (< 4 mm) pana cand intre acesta si incisivul lateral ramane un spatiu de aproximativ

1.5 mm.

Pozitia implantului in sens vestibulo-palatinal ar trebui sa fie localizata in centrul crestei

edentate, sau usor palatinizata cu aprox. 0.5 mm dinspre centrul crestei, permitand astfel

alegerea unui implant cu cel mai mare diametru posibil. Portiunea de os crestala restanta la

nivelul gatului implantului ar trebui sa fie de cel putin 1.5 mm pe fata vestibulara si de 0.5 mm

pe fata palatinala; astfel, pentru un implant cu diametru de 4 mm, este necesar ca cantitatea de

os crestal disponibil vestibulo-palatinal sa fie de minim 6 mm in cazul incisivului central sau

canin, si 5.5 mm de os este necesar pentru zona incisivului lateral in care se va insera un implant

de 3.5 mm diametru.

2. Caracteristici ale tesuturilor moi gingivale

Comportamentul gingiei fixe în jurul implanturilor, în special la pacienţii edentaţi, este mai

predictibilia în comparaţie cu gingia din dentiţia naturală. Studiile recente au arătat că, în

cazurile de combinare a implanturilor cu dentiţia naturală afectată de boală parodontală,

bacteriile patologice prezente pe suprafata implanturilor aparţin florei bacteriene parodontale

ale dinţilor naturali. Rezultatul bolii parodontale la un pacient cu igienă orală deficitară este

diferit atunci când sunt avute în vedere implanturile comparativ cu dinţii naturali. Inflamaţia

gingivală este considerata un fenomen de protectie al organismului. Totuşi, acest lucru nu este

valabil în cazul ţesuturilor gingivale din jurul implanturilor colonizate cu aceste bacterii

patologice. Cu toate acestea, o bună igienă orală a restaurarilor protetice este necesară pentru

succesul pe termen lung al implantului.

3. Morfologia dintilor

Regulile ce trebuie respectate pentru a obtine o estetica dento-faciala corespunzatoare26

sunt:

Linia incisivă a dinţilor maxilari - paralelă cu buza inferioară, în timpul zâmbetului.

Marginea gingivală libera a dintilor frontali maxilari - paralelă cu buza superioară.

În stare de repaus, pacientul trebuie să descopere cel puţin 1,5 sau 2 mm din porţiunea

inferioară a dinţilor frontali maxilari.

- 10 -

Lungimea caninului maxilar nu trebuie să depăşească 13 mm sau să fie mai redusa de

11 mm.

Forma incisivului este deseori determinată de sexul şi vârsta pacientului. Astfel,

pacientilor in varsta modelajul incisivilor centrali şi laterali se va realiza la aceeasi

lungime sau mai redus; persoanelor tinere modelajul incisivilor centrali va implica

marirea diametrului cervico-incizal comparativ cu incisivii laterali.

Lăţimea incizală a incisivului central - să fie de două ori mai mare ca distanţa existentă

între portiunea meziala a unghiului distal şi portiunea distala a unghiului distal al

incisivului lateral.

Dinţii maxilari anteriori – sa prezinte o înclinaţie distală mai pronunta spre mezial decât

cea a caninilor.

Punctele de contact dintre dinţii frontali maxilari - sa aiba o dispozitie ascendenta

pornind de la punctul de contact mezial al incisivilor centrali superiori.

Dinţii maxilari posteriori – sa prezinte o înclinaţie vestibulara de doua ori mai mare

decat cea a dinţilor anteriori, permiţând prezenţa unei zone întunecate libere în colţurile

buzelor atunci când pacientul zâmbeşte. Absenţa acestei pante rezultă în aparenţa unei

“guri pline de dinţi”.

4. Caracteristici faciale

Testarea prin wax-up/mock-up este utilizată pentru a evalua estetica dento-faciala permitand

toate modificările caracteristice elementelor dentare si ale tesuturilor gingivale. Toate aceste

informaţii trebuie să fie transmise tehnicianului anterior realizarii restaurarilor protetice27.

Pacientul poate privi in oglinda modificarile realizate de clinician cu ajutorul unui stilou negru

(ex. marginile incisivilor). Negrul este util deoarece interiorul cavitatii bucale este întunecat şi

ofera iluzia aspectului de separare a unitatilor dentare. Pacienţi pot vedea forma propusă,

urmând ca restaurarea protetica să fie apoi igienizata si curatata cu o buleta îmbibata în alcool.

Restaurarea protetica este analizata in timpul mişcărilor laterale şi protrusive, precum şi in

relaţie centrică, ajustând sau reglând acolo unde se va considera necesar. Viitoare restaurare

este trimisa in laborator pentru ghidaj anterior personalizat şi completare, luând în considerare

caracteristicile estetice necesare pentru a obţine o relaţie armonioasă între restaurare şi

conformatia faciala a pacientului.

- 11 -

Capitolul al IV-lea

Concepte biomecanice privind restaurarile orale complexe

In capitolul al IV-lea al partii generale sunt descrise atat principiile cat si

caracteristicile biomecanice ale impanturilor endo-osoase si a restaurarilor protetice pe

implanturi. De asemenea sunt extrase din literatura de specialitate studii cu relevanta

experimentala si clinica asupra conceptului de biocompatbilitate.

Tiparul resorbtiei si atrofiei osoase consecutiv extractiei dentare este un subiect inca dezbatut

in cercetari experimentale recente. De regula repercusiunile pierderii crestale de tesut osos

cortical se rasfrang in primul rand asupra esteticii si functionalitatii restaurarilor protetice

agregate atat pe dinti naturali cat si pe implanturi dentare.

Ingineria biomedicala si principiile aplicarii acesteia asupra sistemelor vii a dus la deschiderea

de noi orizonturi in ceea ce priveste diagnosticarea si planificarea individuala a tratamentului

pacientului cat si in vindecarea si in procesul de ingrijire a acestuia. Un aspect al acestui

domeniu (biomecanica) se refera la reactia tesuturilor biologice la biomaterialul care actioneaza

asupra lor, in momentul in care acesta isi exercita functia. In biomecanica, instrumentele si

metodele ingineriei mecanice aplicate au sarcina de a cauta legaturile structura-functie in cadrul

materialelor vii. In tehnologia de fabricare a restaurarilor protetice, implanturilor si a designului

preparatiilor au aparut progrese ca urmare a optimizarii designului mecanic in teorie si practica.

Forta aplicata implanturilor dentare

Implanturile dentare sunt supuse presiunilor ocluzale atunci cand asupra lor se exercita forte.

Asemenea incarcaturi pot varia dramatic ca marime, frecventa si durata in functie de obiceiurile

pacientului. Forte mecanice “pasive” pot fi aplicate implantului dentar in stadiul de vindecare

datorita miscarii mandibulare, in urma contactului cu surubul de acoperire in prima etapa, si /

sau in etapa a 2-a a extensiei transmucosale.

Fortele si musculatura periorala a limbii pot genera in bontul implantului presiuni

orizontale reduse dar cu frecventa crescuta. Acestea pot fi marite in functie de obiceiurile orale

parafunctionale si de forta de contractie a musculaturii limbii; aplicarea de proteze non-pasive

agregate pe corpul implanturilor, poate avea ca rezultat forte mecanice transmise mai departe

bonturilor implantare, chiar si in absenta incarcaturilor ocluzale.

- 12 -

Sunt multe variabile in tratamentul cu implanturi dentare endo-osoase incat a devenit

aproape imposibil sa poata fi comparate diferite concepte de tratament. Cu toate acestea,

elementele de baza ale mecanicii pot fi utilizate pentru a oferi uneltele necesare descrierii si

intelegerii consistente a fortelor fiziologice. Doua abordari diferite pot duce la un rezultat

similar pe termen scurt, dar o abordare biomecanica poate determina care tip de tratament

implica un risc crescut pe termen lung.

Relatia stres – tensiune

Este nevoie de o relatie intre forta aplicata implantului si tesuturilor invecinate si deformarea

ulterioara prin tensiune care se experimenteaza de-a lungul sistemului. Daca oricare corp elastic

este supus in mod experimental unei forte de incarcare, atunci valorile fortei sunt divizate de

catre suprafata zonei asupra careia actioneaza si astfel se produce o curba de inginerie tensiune

–stres. Panta unei portiuni liniare (elastice) a acestei curbe se numeste coeficientul de

elasticitate (E) si valoarea sa este indicatorul rigiditatii materialului supus studiului.

Cu cat coeficientul de elasticitate al implantului se aseamana mai mult cu tesutul contingent

biologic, cu atat mai mica este miscarea relativa la interfata tesut – implant. Osul cortical este

de cel putin 5 ori mai flexibil decat titanul. Cu cat marimea tensiunii creste, diferenta dintre

rigiditatea relativa a osului si titanului creste. Cu cat marimea tensiunii scade, diferenta dintre

rigiditatea relativa dintre os si titan devine mult mai mica. Se reitereaza faptul ca osul

viscoelastic poate intra in contact cu titanul mult mai rigid atunci cand tensiunea este mica. In

ceea ce priveste cinematica arcului cinematic complet, se considera ca mandibula flexeaza catre

linia mediana dupa ce se deschide gura. O proteza sau un implant care se intinde de la molar la

molar, trebuie sa furnizeze miscari similare, daca interfata ramane intacta.

- 13 -

Partea personala

Capitolul al V-lea

Evaluarea clinică a materialelor de aditie osoasă

Studiu clinic asupra remodelarii osoase alveolare

postextractionale

In capitolul al V-lea al partii personale este descris studiul clinic privind remodelarea

osoasa alveolara postextractionala pe 20 de pacienti umani. In studiul prezentat au fost extrase

cazurile clinice relevante cu iconografia aferenta

Tiparul resorbtiei si atrofiei osoase consecutiv extractiei dentare este un subiect inca

dezbatut in cercetari experimentale recente.41 De regula repercusiunile pierderii crestale de tesut

osos cortical se rasfrang in primul rand asupra esteticii si functionalitatii restaurarilor protetice

agregate atat pe dinti naturali cat si pe implanturi dentare.42

Zona cea mai expusa remodelarii intense osoase este zona frontala a maxilarului superior

limitata la nivelul corticalei vestibulare; aceasta deseori poate prezenta fenestratii sau

dehiscente in portiunea radiculara a dintilor; de asemenea in urma extractiei dentare, aceasta

zona poate suferi o remodelare in plan vertical de aproximativ 3-5 mm.43

Intrucat media pierderii de tesut osos alveolar (spongios) ce rezulta in urma extractiei unui

dinte monoradicular este de aproximativ 45% din volumul initial, au fost imaginate tehnici de

augmentare alveolara folosind biomateriale de diferite origini (umana, bovina, sintetica) pentru

a limita remodelarea tesutului biologic cu pana la aprox. 20% si a oferi conditii favorabile

pentru insertia implanturilor dentare. Alte tehnici chirurgicale implementate pentru a limita/

compensa pierderea de tesuturi biologice dure si moi constau in prelevarea de grefe de tesut

conjunctiv si/sau grefe combinate, introducerea biomateriale de tip granulat/ colagen in

interiorul alveolei.44, 45, 46

Urmatoarea prezentare de caz face referire la conservarea morfologiei alveolare

postextractionale folosind un biomaterial sintetic, bioresorbabil compus din sulfat de calciu

bifazic intr-o forma granulata - BondBoneTM (MIS Implant Technologies).

- 14 -

Cone Beam CT

La 90 de zile de la interventia de aditie cu BB, a fost efectuat un CBCT pentru a evalua

postoperator dimensiunile alveolei (distanta de la baza cavitatii pana la varful corticalei

vestibulare, respectiv latimea de la peretele alveolar vestibular pana la peretele alveolar

palatinal).

Investigatiile pacientiilor s-au realizat utilizand un CBCT Planmeca (Helsinki, Finland).

Rezultatele masurătorilor s-au analizat cu ajutorul programului Planmeca Romexis (cu

precalibrare prealabila a imaginilor CBCT 1:1). Evaluarea resorbtiei osoase a fost analizată in

două planuri: orizontal și vertical.

CONCLUZII

Seria de cazuri prezentata in acest studiu prezinta avantajele clinice, biologice,

structurale si functionale ale utilizarii sulfatului de calciu bifazic in alveolele post-extractionale

la pacienti umani.

Avand in vedere limitele acestui studiu se poate concluziona ca BondBone-ul este un

material de augmentare alveolara viabil, care conduce la prezervare alveolara postextractionala

fiind totodata simplu, eficient si rapid de utilizat in aceste tipuri de defecte.

- 15 -

Capitolul al VI-lea

Studii in vivo privind osteointegrarea implanturilor din titan-

niobiu in reabilitarile orale complexe

Introducere

Materialele utilizate in procesul tehnologic de fabricare a implanturilor dentare sunt

reprezentate de oteluri inoxidabile, aliaje pe baza de cobalt-crom, titan si aliajele pe baza de

titan. Primele doua categorii de materiale sunt caracterizate de usurinta fabricarii, pret de cost

redus si o relativa rezistenta la coroziune 50. Din ambele tipuri de materiale se elibereaza ioni

metalici (crom, nichel, molibden etc.) care pot persista la interfata implant-tesut osos sau pot

migra la distanta. Repercusiunile eliberarii de ioni metalici in tesuturile peri-implantare pot fi

reprezentate de reactii adverse tisulare locale sau reactii alergice 52-54. Implanturile fabricate din

aliaje pe baza de titan sunt preferate de majoritatea firmelor producatoare de implanturi dentare

sau ortopedice datorita avantajelor ca: rezistenta inalta la coroziune, biocompatibilitate si re-

pasivare55. Rezistenta la coroziune a implanturilor pe baza de titan este obtinuta prin capacitatea

acestuia de a produce spontan un strat de oxizi de titan (TiO2) in contact cu oxigenul 56. Acest

strat formeaza o bariera impermeabila stabila si densa la interfata implant-tesutul biologic 55,

produce pasivarea aliajului si reduce coroziunea acestuia minimizand eliberarea ionilor metalici

in mediul biologic.

Material si metoda

Probele cilindrice de biomaterial cu diametrul de 3.5 mm si inaltime de 7 mm utilizate in

acest studiu au fost reprezentate de aliaje tip TiAlNb si TiNb1/HA4E4. Ambele tipuri de aliaje

au fost sablate la o porozitate de 50 μm, iar suplimentar aliajul TiNb1/HA4E4 a fost acoperit

circumferential electrochimic cu un film subtire de hidroxiapatita tratat termic la 600C timp de

5 min. Anterior interventiei chirurgicale probele au fost sterilizate cu radiatii ionizante γ dupa

un protocol standard.

- 16 -

Protocol operator

Anestezia generala a iepurilor a fost realizata cu aprox. 15 min inainte de interventia

chirurgicala prin administrarea intramusculara a 5mg/kg corp Ketamina; de asemenea cu 30 de

minute inaintea interventiei s-a administrat intramuscular 50 mg/kg corp Lyzolin pentru

antibioprofilaxie.

Consecutiv anesteziei generale si antiseptizarea zonei cu Betadina 100mg/ml a fost efectuata

o incizie cutanata longitudinala de aproximativ 5 cm pe fata antero-mediala a gambei. Dupa

incizia boanta a tegumentului pana la tesutul muscular, s-a practicat incizia fasciei muschiului

tibial cranial patrunzand cu pensa Pean pana la planul osos; consecutiv dezinsertiei fibrelor

musculare de la acest nivel, s-a decolat periostul expunand corticala osoasa pana la nivelul

epifizei craniene. Cu instrumentarul rotativ sferic montat la micromotor si sub irigare cu ser

fiziologic s-a realizat o geoda cu diametru de aproximativ 3.5 mm si adancime de 6-7 mm; unde

au fost introduse probele de biomaterial. Sutura plagii a fost realizata in planuri si s-a

administrat Lyzolin 50 mg/kg corp la 6 ore de la interventie. Suprimarea firelor de sutura a fost

realizata la 10 zile.

Analiza de microscopie electronica de baleiaj (SEM)

Variabilele de interes in analiza SEM au fost reprezentate de: suprafata implantului (gri

deschis), tesut osos de neoformatie in contact intim cu suprafata implanturilor (gri usor mai

inchis), tesut fibros initial prin incapsularea biomaterialelor (gri inchis).

Analiza identificarii compozitiei chimice implant-tesut adiacent (EDAX)

In vederea efectuarii acestei analize a fost utilizat un spectrometru EDS-EDAX cu o rezolutie

de 128 eV.

Fig. 4. Interfata proba TiAlNb-tesut osos. Etapa intermediara de maturare a tesutului fibros

in tesut osos de neoformatie.

- 17 -

Fig. 5. Compozitia chimica cantitativa a probei TiAlNb (EDAX)

Discuţii, concluzii

Vindecarea tesutului osos in jurul probelor experimentale a decurs fara evenimente

si/sau efecte adverse.

Imaginile SEM demonstreaza ca tesutul osos din jurul ambelor probe a fost lipsit de

fenomene de osteoliza si necroza periimplantara dovedind interactiunea favorabila a

interfetei implant-tesut biologic.

In ambele probe (TiAlNb, TiNb1/HA4E4) s-a constatat microscopic biointegrarea

implanturilor.

Proba TiNb1/HA4E4 a inregistrat o rata mai mare atat calitativa cat si cantitativa de

transformare a tesutului fibros in tesut osos primar.

- 18 -

Tehnica de depunere electrochimica a hidroxiapatitei pe suprafata probei de TiNb1 a

oferit stabilitate biomecanica in momentul insertiei.

Elementele imagistice observate şi descrise permit apreciere reală a influenţei modului

de pregătire a suprafeţei metalice asupra procesului complex de biointegrare, calitatea

acestuia fiind în ordine crecătoare: aliaj tip TiAlNb respectiv TiNb1/HA4E4

Osteointegrarea implanturilor din Ti-Zr – O nouă perspectivă în

implantologia orală

INTRODUCERE

Materialele din care sunt confecționate implanturile dentare trebuie să posede caracteristici

de biotoleranță, biocompatibilitate și biofunctionalitate având în vedere solicitările fizico-

mecanice ridicate la care sunt supuse.

Biomaterialele folosite în procesul tehnologic de fabricare al implanturilor dentare sunt

reprezentate în principal de oțeluri inoxidabile, aliajele pe bază de cobalt, titan și aliajele pe

bază de titan. Din acestea din urmă, aliajele Ti-6-Al-4V sunt cele mai folosite datorită

biocompatibilității rezultate în urma aderării la țesutul osos (osteointegrare), rezistenței

superioare la coroziune și oboseală, durabilitate ridicată și modul de elasticitate redus60, 61. Cu

toate acestea implanturile Ti-6-Al-4V prezintă o serie de dezavantaje în urma implantarii în

țesuturile osoase reprezentate de oxidarea pasivă de suprafața cu eliberarea consecutivă de ioni

metalici (aluminiu și vanadiu) în țesuturile periimplantare, chemotactism al macrofagelor,

osteoliza și mobilizarea aseptica a corpului implantului62, 63, 64. Analiza reacţiilor posibile la

contactul îndelungat al ţesuturilor vii cu elementele de aliere din aliajele din titan a arătat ca

folosirea aliajelor pe baza de titan ce au in componență vanadiu pot produce grave afecțiuni ale

organelor repiratorii prin afectarea activitații enzimatice a componentei anaerobe a lanțurilor

respiratorii65. Cercetările recente demonstrează preocupări privind înlocuirea vanadiului cu

niobiul (Ti-Al-Nb), cu rezultate promițătoare în ceea ce privește maturarea și activitatea

osteoblastelor66 și a formării matricei extracelulare67.

- 19 -

MATERIAL SI METODA

Procedeu tehnologic și modificări structurale coroborate cu regimul termic utilizat

Aliajul Ti10Zr a fost obținut din titan metalic și zirconiu metalic 99,6% în cuptorul de topire

cu creuzet rece obținând lingouri cu diametru de 18mm și lungime de 70mm. Oligoelementele

componente au fost reprezentate de Fe (0,608%), Si (0,392%), Cu (0,032%) și Ni (0,010%).

Cultivarea celulelor G292 și expunerea acestora la suprafețele de TiZr.

Linia celulară G292 (ATCC CRL-1423) (Human Osteoblast Osteosarcoma) este reprezentată

de osteoblaste izolate dintr-un osteosarcom uman. Culturile de G292 au fost crescute la

temperaturi constante de 37oC, în atmosferă cu 5% CO2 pe un mediu de creştere reprezentat de

McCoy’s 5a (Gibco, USA) cu L-glutamină 1,5 mM şi bicarbonat de sodiu 2,2 g/ L, conţinând

10% ser fetal bovin (Gibco, USA), penicilină (100 unitaţi/ mL) şi streptomicină (100 μg/mL).

Celulele au fost detaşate de pe suprafaţa vaselor de cultură folosind o soluţie de tripsină 0,25%

- 0,53 mM EDTA.

REZULTATE

Efectul deformării plastice la cald a fost evidenţiat prin creşterea durităţii de la 212 la 306

daN/mm2 (Fig 6, 7).

CONCLUZII

Creşterea performantelor acestor aliaje se poate realiza prin deformare plastică la cald dar şi

la rece însoţită de tratament termic. Prin tehnologia aplicată s-a evidenţiat o buna rezistență la

deformare a aliajului TiZr.

Eficiența de a favoriza atașarea și proliferarea osteoblastelor umane recomandă aliajul TiZr

in ceea ce privește biocompatibilitatea acestuia și îl propun pentru cercetări experimentale

viitoare și ca perspectivă pentru fabricarea implanturilor endo-osoase dentare.

- 20 -

Concluzii

Avand in vedere limitele acestor studii si facand referire la capitolele anterioare se pot

desprinde urmatoarele concluzii:

Seria de cazuri prezentata in studiul biomaterialelor de conservare alveolara

(BondBoneTM) prezinta avantajele clinice, biologice, structurale si functionale ale

utilizarii sulfatului de calciu bifazic in alveolele post-extractionale la pacienti umani

BondBone-ul este un material de augmentare alveolara viabil, care conduce la

prezervare alveolara postextractionala fiind totodata simplu, eficient si rapid de utilizat

in aceste tipuri de defecte.

Vindecarea tesutului osos in jurul probelor experimentale a decurs fara evenimente

si/sau efecte adverse.

Imaginile SEM demonstreaza ca tesutul osos din jurul ambelor probe a fost lipsit de

fenomene de osteoliza si necroza periimplantara dovedind interactiunea favorabila a

interfetei implant-tesut biologic.

In ambele probe (TiAlNb, TiNb1/HA4E4) s-a constatat microscopic biointegrarea

implanturilor.

Proba TiNb1/HA4E4 a inregistrat o rata mai mare atat calitativa cat si cantitativa de

transformare a tesutului fibros in tesut osos primar.

Tehnica de depunere electrochimica a hidroxiapatitei pe suprafata probei de TiNb1 a

oferit stabilitate biomecanica in momentul insertiei.

Elementele imagistice observate şi descrise permit apreciere reală a influenţei modului

de pregătire a suprafeţei metalice asupra procesului complex de biointegrare, calitatea

acestuia fiind în ordine crecătoare: aliaj tip TiAlNb respectiv TiNb1/HA4E4

- 21 -

Creşterea performantelor acestor aliaje se poate realiza prin deformare plastică la cald

dar şi la rece însoţită de tratament termic. Prin tehnologia aplicată s-a evidenţiat o buna

rezistență la deformare a aliajului TiZr.

Eficiența de a favoriza atașarea și proliferarea osteoblastelor umane recomandă aliajul

TiZr in ceea ce privește biocompatibilitatea acestuia și îl propun pentru cercetări

experimentale viitoare și ca perspectivă pentru fabricarea implanturilor endo-osoase

dentare.

- 22 -

Bibliografie

Greenfield E. J.: Implantation of artificial crown and bridge abutments, Dent Cosmos, 1913,

55: 364-369

Pietrokovski J, Sorin S, Hirschfield Z: The residual ridge in partially edentulous patients,

1976, J Prosthet Dent, 36:150-157

Wical K.E., Swoope C.C.: Studies of residual ridge resorption. Part I: Use of panoramic

radiographs for evaluation and classification of mandibular resorption. J. Prosthet Dent,

1974, 32:7-12,

Misch C. E.: Short dental implants: a literature review and rationale for use, Dent Today,

2005, 24:64-68.

Tarnow D. P., Cho S.C., Wallace S.S.: The effect of interimplant distance on the height of

inter-implant bone crescut, Periodontology, 2000, 71: 546-549

Lam R. V.: Contour changes of the alveolar process following extraction, J Prosthet Dent,

1960, 10:25-32

Tatum H. O.: Maxillary and sinus implant reconstructions, Dent Clin North Am, 1980,

30:207-229

Adell R. et al: A 15-year study of osseointegrated implants in the treatment of the

edentulous jaw, Int Oral Surg, 1981, 6:387-416

Schnitman P. A. et al: Implants for partial edentulism, J Dent Educ, 1988, 52:725-736

Linkow L. I., Chercheve R: Theories and techniques of oral implantology, vol 1, St. Louis,

1970, Mosby Publishing

Lekholm U, Zarb G. A.: Patient selection and preparation in Branemark P.I., Zarb G. A.,

Albrektsson T, editors: Tissue integrated prostheses: osseointegration i clinical dentistry,

Chicago, 1985, Quintessence.

Vig R. G., Brundo G. C.: The kinetics of anterior tooth display, J Prosthet Dent, 1978,

39:502-504

- 23 -

Pietrokovski J, Masseler M: Alveolar ridge resorption following tooth extraction, J Prosthet

Dent, 1967, 17:21-27

Johathan Black, Biological performance of materials: Fundamentals of biocompatibility,

4th Ed, 2005, Taylor and Francis Publishing

Ames B. N. Identifying environmental chemicals causing mutations and cancer, Science,

1979, 204:587-593

Schmalz G. Determination of biocompatibility in Biocompatibility of dental materials,

2009, Pag. 24, G Schmalz & Arenholdt-Bindslev Editors, Springer Publishing

Schmalz G. Determination of biocompatibility in Biocompatibility of dental materials,

2009, Pag. 19, G Schmalz & Arenholdt-Bindslev Editors, Springer Publishing

Harsanyi B.B. et al, Hamster cheek-pouch testing of dental soft polymers, Journal of Dental

Research, 1991, 70(6)991-996.

K. Mattox, Biomaterials- Hard Tissue Repair and Replacement, vol. 3 (D. Muster, Editor),

Elsevier, Amsterdam, 1992.

L. Lacout, in Biomaterials- Hard Tissue Repair and Replacement, vol. 3 (D. Muster,

Editor), Elsevier, Amsterdam, 1992.

D. Bernache-Assolant, Biomaterials- Hard Tissue Repair and Replacement, vol. 3 (D.

Muster, Editor), Elsevier, Amsterdam 1992.

Atai M., Nekoomanesh M., Hashemi S.A., Amani S., Physical and mechanical properties

of an experimental dental composite based on a new monomer. Dental Materials 20, 663–

668, 2004

Sapatnekar S, Anderson JM. Hemocompatibility: Effects on humoral elements. In: von

Recum AF. Handbook of biomaterials evaluation: Scientific, technical and clinical testing

of implant materials, 2nd edition. Philadelphia, PA: Taylor & Francis: 1999. p. 353-365.

- 24 -

Su C-Y. et al, The role of implant position on leng-term success, Clinical Advances in

Periodontics, 2014, 4(3): 187-193.

Jivraj S. & Chee W. Treatment planning of implants in the aesthetic zone, British dental

journal, 2006, 201: 76-89

Son M-K. & Jang H-S, Gingival recontouring by provisional implant restoration for optimal

emergence profile: report of two cases, Journal of Periodontal Implant Science, 2011, 41(6):

302-308.

Block M. S. Management of the facial gingival margin, Oral and Maxillofacial Surgery

Clinics of North America, 2011, 23:201-207

Palmer R. M. et al, Single tooth planning in the anterior region in Implants in Clinical

Dentistry, 2nd Ed , 2012, Pag 26, Informa Healthcare Publishing

Bragger U, Krenander P, Lang NP. Economic aspects of single-tooth replacement. Clin Oral

Implants Res 2005; 16:335–341.

Arvidson K, Bystedt H, Frykholm A, et al. Five-year prospective follow- up report of the

Astra Tech Dental Implant System in the treatment of edentulous mandibles. Clin Oral

Implants Res 1998; 9:225–234.

25